继电保护及安全自动装置存在问题分析及措施论文_熊智勇

继电保护及安全自动装置存在问题分析及措施论文_熊智勇

(国网四川省电力公司自贡市荣州供电分公司 四川自贡 643000)

摘要:文章主要是根据“ 8• 14”美加大停电“中期报告”中的一些内容,提出了在继电保护及安全自动装置配置、设计、整存等方面存在的种种问题,并结合某电网当前状况,提出了相应的措施,从而让我们对我们当前继电保护及安全装置有一个更全面的了解。

关键词:继电保护;安全自动装置;措施

美加大停电是北美历史上最大范围的停电,受影响的人口在五千万以上,造成至少8人死亡,经济损失巨大,影响极广。在美国东部,首先在克利夫兰,托莱多、奥尔巴尼等州突然大范围停电,就在那一刻又蔓延到紧挨着的几个州,不久北美大部分地区进入无电时代。估计受影响人口在5000万以上,经济损失不可估量,影响范围空前广大。紧接着,在很多已经停电区,大部分必要的公众服务仍然持续开放运行。例如:如多地区,电话系统仍然保持畅通,但是,由于停电,大量人员给家人打电话,使许多线路超负荷运行,最终,因为手机业务用尽了后备电源,城市彻底黑暗。当晚,由于,没有光污染,人们可以用肉眼看到银河和人造卫星,这在平时是不敢想的。

1.继电保护的问题

1.1、安全自动装置问题

1.1.1、由高低压电磁环网导致的过负荷问题

从“ 8• 14”美加大停电“中期报告”可以看出,事故发生过程中,安全管理人员曾试图采取减负荷措施,但是未能成功。由于在当时的系统装置中,没有配备必要的自动减负荷装置,不能够及时应对此类事故的发生。因此,在高压线路跳闸后,只有低压线路联络。最后,导致系统的各个方面开始相继出现问题,顷刻间系统暴死瓦解。

1.1.2、低周减载存在的问题

16时10分39秒- 16时10分50秒,Cleve-land地区频率下降异常快,即便工作人员切除了1750 MW负荷,也没有阻止负荷频率的快速下降。由此看来,对于地区电网来说,首相应该配备充足的减负荷装置。其次当频率下降速度没有达到定值时,应果断采取措施减低负荷。另外低周减载保护装置切除负荷开关的时候,应该闭锁重合闸门,使负荷不能够再次重合,如果不这样,就对电网起不到本应有的功率平衡作用。

1.1.3、机网保护缺乏协调问题

当东北部电力网络,形成一个闭合的孤岛后,由于循环往复,最终,可能形成一个闭合的孤岛,最终导致多个小孤岛全停。这从某一个侧面反映出最主要的问题是机网保护协调。发电厂机组的高周、低周等定值, 都需要与系统低周进行检测,并且对其操作进行全面了解,如不这样,极易造成事故。

1.2、继电保护方面

1.2.1、距离保护一、二段与振荡闭锁问题

在“中期报告”中描述的第五~第七阶段,因为巨大流量的潮流移动,致使系统处于不稳定状态,进而引发系统震荡。在短短的三分钟内,竟有数千条线路因此跳闸,可想而知有多严重。这不得不使我们反思,究竟是什么样的原因导致了这样的问题?仔细看时我们不难发现,振荡锁未起作用是其后果产生的重要原因。震荡锁本身就是在其系统出现异常时,瞬间暴死,减小事故的影响。

1.2.2、距离保护三段整定问题

在“中期报告”中有这样一段叙述,在第五阶段初期,因为其中一条线路出现跳闸,因此造成大量的潮流转移,但是,从数据来看,此时的系统还处于稳定状态,本没有出现故障,只是联络线超负荷。但是其后多条线路相继跳闸后。对于保护装置自身来说,有充足的时间去保护三段来躲过这个振荡期。很多路线其实并不是因为振荡而引起的,而是由于长时间的振荡造成的。

2、某供电公司继电保护及安全自动装置的现状

针对“ 8• 14”美加大停电所反映出来的一些发达国家电网的问题,反观我们某省电网,我们在反思能否发生类似的问题?从目前某电网网架结构及其分布情况来看。发生类似事故的几率非常小,更谈不上连锁反应。某电网主要有五大公司组成,其各个公司之间都并网,虽然此类事故发生率很小,但其小问题,小故障依然很多。

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2.1、安全自动装置现状

2.1.1、系统安全自动装置配置

四川电网,严格贯彻国家政策,到类似事故发生的可能性,采取了一系列的防范措施,像联切机、低周减载、联切负荷、失步解列等保障系统安全的措施,可以保证系统在严峻条件下不会发生崩溃。例如,2006年7月1日,河南电网因工作人员操作失误,导致继电保护错动、安全稳定装置拒动,进而引发了一系列重大的停电事故。不久电网损失部分超负荷,电力系统发生更大范围、更大幅度的功率振荡,致使河南电力大面积瘫痪,数天未来电。这在河南,乃至中国引起了剧烈的反响。很多人都对此事进行了一系列的反思,这也是建国后河南范围最大的停电事故。

2.1.2、机网保护协调问题

目前,国网在机网保护协调这方面,付出了很多努力,但在实际中却还存在着许多问题。如:机组失磁保护的设计与系统有关的机组保护配置等问题。在厂网分开的大趋势下,许多问题亟待解决。

2.2、继电保护问题

2.2.1、振荡中保护跳闸

振荡闭锁是我国继电保护很长一段时间以来使用的方法,能够确保在震荡中锁定保护,如果以后在发生类似情况,可以及时启用震荡锁进行保护。并且及时对振荡锁进行检查和维修,这样可以大大减少电力事故的发生。

2.2.2、系统措施问题

在特殊情况下,万一电网发生多重故障,如果紧靠跳闸装置是不能够解决的,从起本身来说这也不仅仅是装置问题,更是系统问题。因此,我们除了寻求定值保护外更应该在系统方面采取必要的措施。完善系统监管措施,同时派专人对系统进行检测,防事故与未然。

3、措施

(1)采取低压减负荷措施:

“ 8• 14”美加大停电虽然没有发生大规模的电压崩溃,但从一些现象来看,已经向我们敲响了警钟。目前电力公司虽然装有一定数量的低周减载设施,但是对于低压等问题还没有采取行之有效的措施。尤其是郑州、洛阳电网本身缺少必要的电源支撑,而近年来家用电器不断增加给其区域内低压减载设施提出了更高要求。

(2)因为安全自动装置在电力系统中异常重要,应加强对安全自动装置的管理。

•进一步加强电力设备的入网系统管理。确保每一件进入厂的电力设备都在系统监测之中,这样不仅可以对企业设备进行全面了解,更能够防止报废设备应用,减少事故发生。

•加强安全自动装置日常维护及检验力度。防止损坏的、报废的设备在事故中加大灾难,减少事故,防患与未然。对安全自动装置进行合理改造。对一些落后的安全自动装置进行合理改造,提高电力企业事故预判能力,减少因设备老旧带来的问题。

(3)进一步完善电力管理和维护系统,推动电力管理网络化,市场化,规模化,加强对其系统的监管力度,引进先进设备,使电力网络24小时无间歇监测,将电力事故早日扼杀在摇篮里。

(4)一定程度上加强对电力一线员工的同期操作培训,使其更好了解先进电力管理技术,更全面的了解机器的构造,知己知彼遇事才能百战不待,更好处理应急情况。

(5)大规模引进先进管理技术,摆脱以往国企老大的心态,采用现代企业管理制度和经验,关心每一位员工,完善下情上达、上情下达渠道,及早发现问题,及早着手解决。

(6)电力企业与高校进行产学研对接,一方面引进高校高层次人才,提升电力企业整体素质,另一方面对高校的科研年成果进行实际应用,提高企业工作效率,减少企业事故发生。

总结:

继电保护及其安全自动装置虽然可以有效的减少电力安全事故,但我们也要清楚地看到“ 8• 14”美加大停电事故的巨大危害,并且清楚地认识到这并不是偶然,而是一种由于不重视继电日常保护而引发的。因此,对于国内电力企业来说,这是活生生血的例子,就此而言我们国内电力企业该如何做,我们拭目以待。

参考文献:

[1]王宁 .继电保护及安全自动装置存在问题分析及措施 [J]华北电力科技,2012(07):25

[2]郭建培.微机继电保护装置运行及故障处理[J].城市建设理论研究,2011(08):123

[3]崔大林.继电保护间断性频发异常问题探讨[J].新疆电力技术,2012(02):72

论文作者:熊智勇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/23

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